lunes, 25 de enero de 2016

FACTORES DE SEGURIDAD PARA EL DISEÑO DE ESTRUCTURAS

FACTORES DE SEGURIDAD PARA EL DISEÑO DE ESTRUCTURAS

El coeficiente de seguridad (también conocido como factor de seguridad) es la relación de la resistencia real entre la resistencia requerida. Dicha relación es el cociente entre el valor calculado de la capacidad máxima de un sistema y el valor del requerimiento esperado real a que se verá sometido.
Con el objetivo de evitar una falla estructural, las cargas que una estructura es capaz de soportar deben ser mayores que las cargas a las que se va a someter cuando este en servicio. Como la resistencia es la capacidad de una estructura para resistir cargas, el criterio anterior se puede replantear como sigue: la resistencia real de una estructura debe ser mayor que la resistencia requerida. Dicho factor de seguridad puede ser expresado mediante la siguiente fórmula:

Factor de seguridad Fs=Resistencia real Resistencia requerida

Por este motivo el factor de seguridad (Fs) es un número mayor que uno, que indica la capacidad en exceso que tiene el sistema por sobre sus requerimientos.

La fórmula anterior cumple con la definición de factor de seguridad utilizada en la Norma COVENIN-MINDUR 2002-88 definiéndolo como:

´´ Relación de un criterio de falla respecto a las condiciones de utilización previstas. Aplicado al criterio de resistencia, cociente de la resistencia de agotamiento dividida entre la resistencia de utilización o prevista.´´

En este sentido, en ingeniería es común, y en algunos casos imprescindible, que los cálculos de dimensionado de estructuras constructivas, incluyan un coeficiente de seguridad que garantice que bajo desviaciones aleatorias de los requerimientos previstos, exista un margen extra de prestaciones por encima de las mínimas estrictamente necesarias.

Diversas normativas constructivas incluyendo a la norma COVENIN, avalan métodos de cálculo que involucran tanto factores de mayoración de la carga, como factores de minoración de la resistencia, siendo el coeficiente de seguridad global un valor dependiente de los factores parciales de mayoración y minoración mencionados.

La norma Venezolana COVENIN MINDUR 2002-88 define a dichos factores de mayoración como:

´´Factores empleados para incrementar las solicitaciones a fin de diseñar en el estado límite de agotamiento resistente.´´

Usualmente se emplea el método de los estados límites para proyectar y justificar mediante cálculo una determinada edificación. Este método consiste en determinar posibles modos de fallo de un edificio, y fijar un valor probable (valor característico) de cierta magnitud que controla alguno de los posibles modos de fallo funcional o estructural.

Dentro de los principales factores de Mayoración empleados en Venezuela se encuentre el de 1,4 multiplicado por la carga muerta (Carga permanente a la cual se encuentra la estructura, incluido el peso propio de la estructura) y el de 1,7 por la carga viva (Carga variable a la cual pudiese ser sometida la estructura por el uso y ocupación de la misma).

La carga de servicio multiplicada por los factores de mayoración indicados en las normas correspondientes al material utilizado se conoce como carga mayorada.

Así como existen factores de mayoración para la resistencia requerida de la estructura existen factores de minoración para la resistencia real de los materiales a ser empleados para la misma.

Al emplear dichos factores de minoración y mayoración para la resistencia real y requerida de la estructura, se genera el Factor de seguridad para el diseño de la estructura.



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